賈永國(guó)，王淑貞，王璐，王淑芬

（1.河北省水資源研究與水利技術(shù)試驗(yàn)推廣中心，河北 石家莊 050061；2.河北地質(zhì)大學(xué)，河北 石家莊 050011）

茄子種植廣泛，在河北省設(shè)施蔬菜栽培中種植面積和產(chǎn)量均居第3位。前人對(duì)蔬菜的研究大多集中在黃瓜和番茄上[3～11]，而對(duì)設(shè)施茄子節(jié)水灌溉方面的研究較少。鄒吉余等[12]對(duì)滴灌條件下茄子的節(jié)水效果進(jìn)行研究，結(jié)果顯示，開(kāi)花坐果期、結(jié)果期灌水下限分別控制在田間持水量的55%～65%和65%～75%時(shí)，茄子需水量最小且水分利用效率最高。孫俊等[13]對(duì)大棚茄子滴灌需水量進(jìn)行研究后認(rèn)為，棚外日均氣溫累計(jì)值與茄子需水量之間存在一定的關(guān)系，可以作為指導(dǎo)棚內(nèi)滴灌的依據(jù)。李桓等[14]研究了各生育期不同灌水下限對(duì)茄子生長(zhǎng)、產(chǎn)量和水分利用效率的影響，發(fā)現(xiàn)在茄子苗期和開(kāi)花結(jié)果期適當(dāng)減少灌水量對(duì)茄子產(chǎn)量以及水分利用效率影響不明顯，在成熟期茄子對(duì)水分最敏感。仝國(guó)棟等[15]認(rèn)為，日光溫室茄子在滴灌條件下，其株高、莖粗和地上干物質(zhì)重等均隨土壤含水量下限的降低呈先增大后減小的趨勢(shì)。葉瀾濤等[16]對(duì)溫室茄子的灌溉制度進(jìn)行了初步研究，發(fā)現(xiàn)在天津市北辰區(qū)日光溫室茄子土壤含水量下限適宜控制在田間持水量的70%。何寶銀等[17]認(rèn)為，日光溫室秋冬茬茄子適宜的灌水次數(shù)為28～38次，每次灌水量為280 m3/hm2，茄子產(chǎn)量可以達(dá)到195～210 t/hm2。梁媛媛[18]對(duì)日光溫室滴灌茄子優(yōu)質(zhì)高效灌溉控制指標(biāo)進(jìn)行了研究，認(rèn)為在生長(zhǎng)前期和后期茄子耗水量均相對(duì)較少，計(jì)劃濕潤(rùn)層深度可分別控制在20和40 cm，土壤含水量控制在田間持水量的60%～70%；生長(zhǎng)中期茄子耗水量不斷增大，計(jì)劃濕潤(rùn)層可控制在40 cm，土壤含水量控制在田間持水量的70%～80%。劉根紅等[19]對(duì)寧夏南部山區(qū)溫室冬茬茄子產(chǎn)量的水肥耦合模式進(jìn)行了研究，結(jié)果顯示，水分和鉀肥對(duì)茄子產(chǎn)量表現(xiàn)為負(fù)效應(yīng)，氮肥表現(xiàn)為正效應(yīng)。趙瑩[20]對(duì)小管出流條件下日光溫室茄子的耗水規(guī)律進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)苗期、開(kāi)花坐果期、結(jié)果期的日耗水強(qiáng)度分別為0.9、1.1和2.8 mm/d。但截至目前，有關(guān)日光溫室膜下滴灌條件下早春茬茄子的耗水規(guī)律研究尚未見(jiàn)報(bào)道。揭示日光溫室膜下滴灌條件下茄子的耗水規(guī)律，旨為華北地區(qū)日光溫室早春茬茄子膜下滴灌制度的制定提供理論依據(jù)，實(shí)現(xiàn)蔬菜節(jié)水增產(chǎn)的目標(biāo)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)區(qū)概況

試驗(yàn)點(diǎn)位于石家莊市西北郊區(qū)（東經(jīng)114°26′、北緯38°06′，海拔72 m），具有太行山山前沖積扇中部平原區(qū)的代表性。試驗(yàn)區(qū)年平均氣溫12.8℃，多年平均降水量534.4 mm，日照時(shí)數(shù)2 758 h，無(wú)霜期194 d；地下水埋深26 m以下；土壤質(zhì)地為粉質(zhì)壤土，0~1 m土層平均干容重為1.66 g/cm3，田間持水量為22.58%；0～40 cm耕層土壤基礎(chǔ)養(yǎng)分含量為有機(jī)質(zhì)1.36%、速效氮184.2 mg/kg、速效磷92.6 mg/kg、速效鉀120 mg/kg。

1.2 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)茄子品種為圓雜5號(hào)。2015年1月下旬采用穴盤容器育苗；4～5片真葉時(shí)采用寬窄行定植于日光溫室內(nèi)，寬行行距70 cm，窄行行距50 cm，株距40 cm，栽植密度28 570株/hm2。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 茄子灌水方式為膜下滴灌。試驗(yàn)設(shè)5個(gè)灌水模式處理（表1），每次灌水定額均為22.5 mm。小區(qū)面積4.5 m×8.0 m，隨機(jī)區(qū)組排列，3次重復(fù)。為了避免小區(qū)與小區(qū)之間水分的相互影響，每個(gè)小區(qū)的邊緣均設(shè)保護(hù)行。其他管理同常規(guī)。

表1 茄子灌水模式處理的試驗(yàn)設(shè)計(jì)Table 1 The design test for irrigation of eggplant

1.3.2 測(cè)定項(xiàng)目與方法

1.3.2.1 土壤指標(biāo)。試驗(yàn)開(kāi)始前和周期結(jié)束后，嚴(yán)格按照《灌溉試驗(yàn)規(guī)范》（SL 13—2015），測(cè)定土壤的有機(jī)質(zhì)、速效氮、速效磷和速效鉀含量，以及土壤容重和田間持水量。

采用取土烘干法測(cè)定土壤含水量。取土深度為0～100 cm，每20 cm為一個(gè)層次，每7 d取土1次，灌水前后及生育期始末加密觀測(cè)。每小區(qū)重復(fù)3次。土樣用烘箱105℃烘干至恒重，測(cè)定土壤含水率。

可是劉佳很快就要走了，我哪里等得走樓梯，直接從窗戶上跳下去，撲通一聲把劉佳壓在身下，他嚎叫了一聲，接著就看到地上出了血。

根據(jù)土壤含水量實(shí)際觀測(cè)數(shù)據(jù)，利用《灌溉試驗(yàn)規(guī)范》中的蒸發(fā)蒸騰量（耗水量）計(jì)算公式，計(jì)算日光溫室茄子各生育階段的耗水量。具體的計(jì)算公式如下：

式中，ET1-2為階段蒸發(fā)蒸騰量（mm）；H為土壤厚度（cm）；W1為時(shí)段始的土壤容積含水率；W2為時(shí)段末的土壤容積含水率；M為時(shí)段內(nèi)的灌水量（mm）；P為時(shí)段內(nèi)的降水量（mm）。

1.3.2.2 茄子產(chǎn)量。茄子收獲時(shí)，各小區(qū)均單獨(dú)采摘并稱重。待茄子完全收獲后，再將各小區(qū)的所有產(chǎn)量進(jìn)行累加計(jì)算，最后折算成單位面積產(chǎn)量。

1.3.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析 利用Excel軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析與做圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 日光溫室膜下滴灌條件下不同水分處理茄子的總耗水量及產(chǎn)量

茄子總耗水量隨著生育期灌水定額的增大而逐漸增大（表2）。

茄子產(chǎn)量隨著生育期總耗水量的增大呈先增加后降低的變化，其中，T4處理產(chǎn)量最高，顯著＞其他處理。表明日光溫室膜下滴灌條件下茄子高產(chǎn)的適宜總耗水量為177.19 mm，即生育期灌水定額為225 mm。

茄子生育期總灌水量≤225 mm時(shí)，產(chǎn)量隨著總灌水量的減少而明顯降低，可能是因?yàn)楣嗨^少影響了茄子植株的正常發(fā)育，從而導(dǎo)致明顯減產(chǎn)。當(dāng)總灌水量＞225 mm（T5處理） 時(shí)，茄子產(chǎn)量并不是最高，原因可能是灌水量太大造成茄子營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)過(guò)旺而對(duì)生殖生長(zhǎng)產(chǎn)生了一定的負(fù)面效應(yīng)，最終也表現(xiàn)為減產(chǎn)。

表2 日光溫室膜下滴灌條件下不同水分處理茄子的耗水量與產(chǎn)量Table 2 Water consumption and yield of eggplant with drip irrigation under film in greenhouse

2.2 日光溫室膜下滴灌條件下不同水分處理茄子的耗水規(guī)律

茄子定植后經(jīng)過(guò)7 d左右的緩苗期，植株生長(zhǎng)逐漸加快，耗水量也隨之增大；之后，隨著春季外界氣溫的升高，溫室內(nèi)的氣溫也逐漸升高，茄子由營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)開(kāi)始向生殖生長(zhǎng)轉(zhuǎn)變，植株耗水量逐漸加大。當(dāng)生長(zhǎng)至果實(shí)發(fā)育階段，外界氣溫升高使得溫室內(nèi)的氣溫達(dá)到了20～35℃，茄子處于營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)與生殖生長(zhǎng)并進(jìn)的階段，此時(shí)除T5處理外，其他4個(gè)處理的耗水量均達(dá)到了最高值。5月下旬之后，植株由營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)與生殖生長(zhǎng)并進(jìn)逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)橐陨成L(zhǎng)為主的階段，耗水量有所降低。結(jié)果后期至拉秧期，T5處理（最大灌水量處理）的枝葉生長(zhǎng)仍很旺盛，蒸騰作用強(qiáng)烈，耗水量繼續(xù)增加；其他4個(gè)處理的耗水量均呈減少趨勢(shì)，其中T4處理降幅較大。

圖1 日光溫室茄子不同生育階段的耗水量Fig.1 The water consumption at different growing stage of eggplant in greenhouse

2.3 日光溫室膜下滴灌條件下不同水分處理茄子的日耗水強(qiáng)度

生育期內(nèi)，不同水分處理的茄子日耗水強(qiáng)度變化趨勢(shì)不同，其中，苗期至結(jié)果前期茄子的日耗水強(qiáng)度均呈增大趨勢(shì)（表3）。

定植后，隨著植株的生長(zhǎng)，茄子的日耗水強(qiáng)度逐漸增大；至結(jié)果前期，不同水分處理的增幅出現(xiàn)較大差異，增幅順序?yàn)?T4處理 （1.43 mm/d） ＞T5處理（1.27mm/d） ＞T3處理 （0.92mm/d） ＞T2處理（0.27mm/d）＞T1處理（0.07 mm/d）。結(jié)果前期，T4處理的茄子日耗水強(qiáng)度最大，除與T5處理差異不顯著外，與其他處理差異均達(dá)到了顯著水平；T1和T2處理的茄子日耗水強(qiáng)度較小且二者差異不顯著?？梢钥闯?，水分脅迫會(huì)導(dǎo)致結(jié)果前期茄子的日耗水強(qiáng)度降低。

結(jié)果后期，隨著水分脅迫程度的加重，茄子的日耗水強(qiáng)度顯著降低。T1處理水分脅迫嚴(yán)重，抑制了茄子的正常生長(zhǎng)，致使生育后期日耗水強(qiáng)度最小。T2處理表現(xiàn)出與T1處理類似的情況。T3和T4處理植株生長(zhǎng)發(fā)育正常，隨著生育期的推進(jìn)，葉面積逐漸增大，致使所需水分增多，且果實(shí)發(fā)育生長(zhǎng)也需要較多的水分，因此日耗水強(qiáng)度較大。T5處理灌水量較多，造成葉片旺長(zhǎng)且葉面積過(guò)大，蒸騰作用很強(qiáng)，致使結(jié)果后期植株的日耗水強(qiáng)度仍然很大。

同一生育期，不同水分處理的茄子日耗水強(qiáng)度均存在顯著差異。其中，苗期日耗水強(qiáng)度均較大，極差僅0.13 mm/d，與茄子定植時(shí)灌水量較高，苗期植株耗水量相對(duì)較少，水分脅迫未對(duì)植株生長(zhǎng)造成顯著影響有關(guān)；結(jié)果前期，不同水分處理的日耗水強(qiáng)度差異幅度增大，其中，T4處理的日耗水強(qiáng)度最大，水分脅迫（T1和T2）處理的日耗水強(qiáng)度明顯較小；結(jié)果后期，茄子的日耗水強(qiáng)度隨著灌水定額的增大而增大，不同水分處理的日耗水強(qiáng)度差異幅度繼續(xù)增大，其中水分脅迫處理的日耗水強(qiáng)度明顯較小。

表3 日光溫室茄子不同生育階段的日耗水強(qiáng)度Table 3 Daily water consumption intensity of eggplant in greenhouse （mm/d）

茄子適宜耗水量是指果實(shí)產(chǎn)量最高時(shí)植株的蒸發(fā)蒸騰量，亦即茄子的需水量。日光溫室茄子的耗水規(guī)律也可以通過(guò)整個(gè)生育期植株的日耗水強(qiáng)度變化進(jìn)行分析。從日光溫室茄子不同生育階段的日耗水強(qiáng)度變化曲線（圖2） 可以看出，在適宜水分（T4處理） 條件下，茄子的日耗水強(qiáng)度呈前期小、中期大、后期較大的變化規(guī)律，耗水高峰出現(xiàn)在結(jié)果前期。T4處理茄子苗期、結(jié)果前期、結(jié)果后期的平均日耗水強(qiáng)度分別為0.98、2.41和2.32 mm/d，全生育期總耗水量為177.19 mm，該結(jié)果即為日光溫室膜下滴灌條件下茄子的需水量。

圖2 日光溫室茄子不同生育階段的日耗水強(qiáng)度Fig.2 The daily water consumption intensity of eggplant at different growth stages in greenhouse

2.4 日光溫室膜下滴灌條件下不同水分處理茄子的耗水量模比系數(shù)

耗水量模比系數(shù)是指作物各生育階段的耗水量占全生育期總耗水量的比例。除T5處理外，其他4個(gè)處理的耗水量模比系數(shù)均表現(xiàn)為結(jié)果前期最大、結(jié)果后期減?。ū?）。茄子苗期植株較小，耗水量較少，因此耗水量模比系數(shù)也較小。灌水量較少的T1處理，由于后期水分脅迫抑制了茄子正常生長(zhǎng)，致使結(jié)果后期的灌水量模比系數(shù)明顯小于苗期；而灌水量較多的T5處理，由于結(jié)果后期植株貪青旺長(zhǎng)，造成后期植株耗水量模比系數(shù)最大。

表4 日光溫室茄子不同生育階段的耗水量模比系數(shù)Table 4 Modulus ratio coefficient of water consumption of eggplant at different growth stages in greenhouse （%）

2.5 日光溫室膜下滴灌條件下茄子產(chǎn)量與生育期總耗水量的關(guān)系

對(duì)不同土壤水分條件下膜下滴灌茄子產(chǎn)量（Y，kg/hm）2與生育期總耗水量（X，mm） 的關(guān)系進(jìn)行回歸分析，結(jié)果顯示，茄子產(chǎn)量與總耗水量之間呈二次拋物線關(guān)系，回歸方程為：

Y＝-8.236 5X2+3 378.1X-249 765

回歸方程復(fù)相關(guān)系數(shù)R2=0.938 4，相關(guān)系數(shù)R （0.968 7） ＞R0.01（0.641 1），達(dá)極顯著相關(guān)水平。

隨著總耗水量的增大，茄子產(chǎn)量呈先增加后降低的變化（圖3）。其中，總耗水量為205.06 mm時(shí)，茄子產(chǎn)量最高，達(dá)到了346 700.6 kg/hm2。表明在日光溫室膜下滴灌條件下，茄子適宜的生育期總耗水量為205.06 mm。

3 結(jié)論與討論

3.1 日光溫室膜下滴灌條件下茄子的耗水規(guī)律

茄子定植后經(jīng)過(guò)7 d左右的緩苗期，植株生長(zhǎng)逐漸加速，耗水量隨之增大。除豐水處理（T5）的耗水量在結(jié)果后期達(dá)到最大值外，其他4個(gè)處理的耗水量均在結(jié)果前期達(dá)到最高值。

圖3 日光溫室膜下滴灌條件下茄子產(chǎn)量與總耗水量的關(guān)系Fig.3 The relationship between yield and water consumption of eggplant in greenhouse under drip irrigation

本研究條件下，茄子產(chǎn)量隨生育期總耗水量的增大呈先增加后降低的變化，其中T4處理（灌10水）產(chǎn)量最高。表明日光溫室膜下滴灌條件下，茄子高產(chǎn)的適宜生育期總耗水量為177.19 mm，即茄子高產(chǎn)的適宜生育期灌溉定額為225 mm。

3.2 日光溫室膜下滴灌條件下茄子的日耗水強(qiáng)度變化

生育期內(nèi)，不同水分處理的茄子日耗水強(qiáng)度變化趨勢(shì)不同。其中，苗期至結(jié)果前期，茄子的日耗水強(qiáng)度均呈增大趨勢(shì)；拉秧前，除T1和T4處理外，其他3個(gè)處理均繼續(xù)增大。最佳水分處理（T）4苗期、結(jié)果前期、結(jié)果后期的日耗水強(qiáng)度分別為0.98、2.41和2.32mm/d，整個(gè)生育期的總耗水量為177.19mm。T1處理（灌2水）由于水分脅迫抑制了茄子的正常生長(zhǎng)，致使結(jié)果后期日耗水強(qiáng)度明顯較??；而T5處理灌水量過(guò)多，造成植株旺長(zhǎng)，蒸騰強(qiáng)烈，致使結(jié)果后期日耗水強(qiáng)度仍然很大。

3.3 日光溫室膜下滴灌條件下茄子產(chǎn)量與生育期總耗水量的關(guān)系

茄子產(chǎn)量與生育期總耗水量之間呈二次拋物線關(guān)系，回歸方程為Y=-8.236 5X2+3 378.1X-249 765（R2=0.938 4）。通過(guò)計(jì)算得到，總耗水量為205.06 mm時(shí)茄子產(chǎn)量最高，為346 700.6 kg/hm2。日光溫室膜下滴灌茄子全生育期的最佳耗水量為205.06 mm，多于或少于205.06 mm均不利于產(chǎn)量形成。